FZ900R12KE4

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode 62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 900A / ICRM = 1800A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • USV-Systeme • Windgeneratoren TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives • UPSSystems • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigeSchaltverluste • SehrgroßeRobustheit • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses • UnbeatableRobustness • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLeistungsdichte • IsolierteBodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerDensity • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  1200  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 175°C IC nom  900  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  1800  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  4300  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 32,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  7,40  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  0,9  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  56,0  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  2,20  nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES   5,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES   400 nA td on  0,24 0,25 0,26  µs µs µs tr  0,09 0,10 0,11  µs µs µs td off  0,61 0,64 0,66  µs µs µs tf  0,10 0,14 0,15  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,9 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,9 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 6000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,5 Ω Tvj = 150°C Eon  40,0 55,0 60,0  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,9 Ω Tvj = 150°C Eoff  80,0 115 130  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC  Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,016 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 3600  A 0,035 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent  PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C VRRM  1200  V IF  900  A IFRM  1800  A I²t  91000 88000  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,90 1,85 1,80 2,45 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  540 720 750  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  80,0 150 180  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  40,0 75,0 85,0  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,027 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,06 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate   InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL  4,0  kV  Cu     Al2O3   Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   25,0 19,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   25,0 10,0  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 400   min. typ. RthCH  0,01 LsCE  16  nH RCC'+EE'  0,50  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,1 - 2,0 Nm M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight  G  340  g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule  Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature  Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 1800 1800 1700 1700 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1600 1400 1400 1300 1300 1200 1200 1100 1100 1000 1000 IC [A] 1500 IC [A] 1500 900 800 800 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 0 3,5 ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=1.5Ω,RGoff=0.9Ω,VCE=600V 1800 300 1700 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1600 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 270 1500 240 1400 1300 210 1200 1100 180 E [mJ] 1000 IC [A] 900 700 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1600 900 800 150 120 700 600 90 500 400 60 300 200 30 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=900A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 500 0,1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 450 400 ZthJC : IGBT 350 ZthJC [K/W] E [mJ] 300 250 200 0,01 150 100 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0021 0,01155 0,0112 0,01015 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 50 0 0 1 2 3 4 5 RG [Ω] 6 7 8 0,001 0,001 9 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.9Ω,Tvj=150°C 2200 IC, Modul IC, Chip 2000 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 1800 1700 1600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1500 1800 1400 1600 1300 1200 1400 1100 1000 IF [A] IC [A] 1200 1000 900 800 700 800 600 500 600 400 400 300 200 200 0 100 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.5Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=900A,VCE=600V 110 120 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 100 100 90 90 80 80 70 60 E [mJ] E [mJ] 70 50 60 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,1 ZthJC : Diode ZthJC [K/W] Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 110 0,01 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0036 0,0198 0,0192 0,0174 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 7 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 16 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Nutzungsbedingungen  DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und MontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle -diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. Terms&Conditionsofusage  Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch application. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 9